2024新教材高中化學第四章第三節(jié)第二課時共價鍵教案新人教版必修第一冊

PAGE10-其次課時共價鍵[明確學習目標]1.知道共價鍵和共價化合物的概念。2.能用電子式表示簡潔的共價化合物及形成過程。3.了解化學鍵的定義，并從化學鍵角度理解化學反應的實質。學生自主學習共價鍵和共價化合物1．共價鍵(1)概念：原子間通過eq\o(□,\s\up4(01))共用電子對所形成的相互作用。(2)成鍵三要素①成鍵微粒：eq\o(□,\s\up4(02))原子；②成鍵本質：eq\o(□,\s\up4(03))共用電子對；③成鍵元素：一般是同種或不同種eq\o(□,\s\up4(04))非金屬元素。(3)共價鍵的類型2．共價化合物共價鍵形成的分子及其結構的表示式1．結構式形成共價鍵的每一對共用電子用一根短線“—”表示并且略去未成鍵電子的式子。如Cl2：eq\o(□,\s\up4(01))Cl—Cl。2．幾種常見物質的電子式、結構式及結構模型續(xù)表化學鍵與化學反應的實質1．概念：eq\o(□,\s\up4(01))相鄰的原子間的劇烈的相互作用叫做化學鍵。2．分類3．化學反應的實質eq\o(□,\s\up4(06))舊化學鍵的斷裂和eq\o(□,\s\up4(07))新化學鍵的形成。1．在共價化合物中肯定存在共價鍵，能否存在離子鍵？提示：不能，在共價化合物中肯定不存在離子鍵，如HF、H2O分子中只有共價鍵。假如含有離子鍵，那么就屬于離子化合物。2．在離子化合物中肯定含有離子鍵，是否可以存在共價鍵？提示：可以存在共價鍵，如NaOH、NH4Cl等離子化合物中既有離子鍵又有共價鍵。3．全部物質中都存在化學鍵嗎？提示：不肯定，稀有氣體元素形成的分子是單原子分子，不含化學鍵，因此，不是全部物質中都存在化學鍵。課堂互動探究學問點一共價鍵與共價化合物1．共價鍵的存在2．離子化合物與共價化合物的比較與推斷(1)比較(2)推斷①依據構成物質粒子間的成鍵類型推斷一般來說，活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子間易形成離子鍵，同種或不同種非金屬原子間形成共價鍵。②依據化合物的類型推斷大多數堿性氧化物、強堿和絕大多數鹽屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸、絕大多數有機化合物屬于共價化合物。③依據化合物的性質推斷熔融狀態(tài)下能導電的化合物是離子化合物，不能導電的化合物為共價化合物。1下列反應過程中，同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵斷裂和形成的反應是()A．NH4Cleq\o(=,\s\up17(△))NH3↑＋HCl↑B．NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3C．2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2OD．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2[批注點撥][解析]A、B兩項反應中反應物和生成物中沒有非極性共價鍵，不符合題意；C項，有非極性共價鍵(Cl—Cl鍵)的斷裂，沒有非極性共價鍵的形成。[答案]D[練1]下列敘述中正確的是()A．完全由金屬和非金屬元素形成的化合物肯定是離子化合物B．完全由非金屬元素形成的化合物肯定是共價化合物C．離子化合物中只含有離子鍵D．共價化合物中只含有共價鍵答案D解析完全由金屬元素和非金屬元素形成的化合物不肯定是離子化合物，如氯化鋁(AlCl3)就屬于共價化合物，A選項錯誤；氯化銨(NH4Cl)完全由非金屬元素組成，但屬于離子化合物，B選項錯誤；C選項，如NaOH中的OH－內存在著共價鍵，錯誤；只以共價鍵形成的化合物叫做共價化合物，D選項正確。[練2]下列化學反應過程中，同時有離子鍵、共價鍵的斷裂和形成的是()A．N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3B．2NaCleq\o(=,\s\up17(通電))2Na＋Cl2↑C．2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2OD．2NaOH＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋2NaCl答案C解析A項，反應物斷裂的是N2中的N≡N鍵和H2中的H—H鍵，生成的是NH3中的N—H鍵，都屬于共價鍵，錯誤；B項，反應物為離子化合物，不存在共價鍵，錯誤；C項，反應物在反應中有離子鍵的斷裂(Na＋與HCOeq\o\al(－,3))，又有共價鍵的斷裂(HCOeq\o\al(－,3)中的共價鍵)，生成物中有離子鍵的形成(Na＋與COeq\o\al(2－,3))，又有共價鍵的形成(H2O、CO2)，正確；D項，沒有共價鍵的斷裂和形成，錯誤。方法規(guī)律(1)離子化合物中肯定含有離子鍵，共價化合物肯定不含離子鍵。(2)離子化合物中可能含有極性共價鍵(如NaOH)，也可能存在非極性共價鍵(如Na2O2)。(3)只含共價鍵的物質不肯定是共價化合物，可能是非金屬單質。(4)非極性鍵也可以存在于化合物中(如H2O2)。學問點二含共價鍵物質的電子式及結構式電子式書寫常見的“八大錯誤”(1)漏寫孤電子對。如將N2的電子式誤寫成N??N，正確的應為eq\o\al(·,·)N??Neq\o\al(·,·)。(2)混淆電子式與化學式的書寫，如將Na2S的電子式誤寫成Naeq\o\al(＋,2)[eq\o\al(·,·)eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－。(3)共用電子對數目不清，如將CO2的電子式誤寫成eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)Ceq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，正確的應為。(4)錯誤運用括號，如將H2O的電子式誤寫成H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－H＋，正確的應為Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H。(5)原子結構依次寫錯，如將HClO的電子式誤寫成Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，正確的應為Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)。(6)誤將電荷數及電性標成化合價，如將Na2O的電子式誤寫成Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－2Na＋，正確的應為Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋。(7)最外層電子數超過8個，如將Na2O2的電子式誤寫成Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))·eq\o\al(·,·)·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋，正確的應為Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋。(8)困難陽離子與簡潔陽離子混淆不清，如將NHeq\o\al(＋,4)的電子式干脆寫為NHeq\o\al(＋,4)，正確的應為。2下列化學用語書寫正確的是()A．NH4Cl的電子式[Heq\o\al(·,·)Neq\o(··,\s\up6(H)),eq\o(··,\s\do4(H))eq\o\al(·,·)H]＋Cl－B．氮氣的結構式eq\o\al(·,·)N≡Neq\o\al(·,·)C．氯化氫分子的形成過程可用電子式表示：Heq\a\vs4\al\co1(×)＋eq\a\vs4\al\co1(·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－D．重水的化學式為eq\o\al(2,1)H2O(或D2O)[批注點撥][解析]Cl－沒有表示出最外層電子，故A錯誤；結構式應省略未成鍵電子，故B錯誤；HCl屬于共價化合物，故C錯誤；氘的中子數為1，質量數為2，故D正確。[答案]D[練3]下列電子式的表述正確的是()A．HClO的電子式為Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)B．SCl2的電子式為eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(S,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))C．用電子式表示HCl的形成過程為H×＋eq\a\vs4\al\co1(·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→H＋[eq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－D．已知OH－每個原子都達到穩(wěn)定結構，則其電子式為[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－答案D解析A項，HClO是共價化合物，Cl原子的最外層有7個電子，O原子的最外層有6個電子，要達到穩(wěn)定結構，Cl需形成1個共價鍵，O需形成2個共價鍵，故HClO的電子式為Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)；B項，S原子的最外層有6個電子，Cl原子的最外層有7個電子，它們之間形成2個共價鍵從而達到8電子穩(wěn)定結構，故其電子式為eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(S,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)；C項，HCl為共價化合物，其正確的電子式為Heq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)。[練4]下面是中學化學試驗中常常進行的操作，請將對應序號填在橫線上。①碘的升華②加熱熔化氫氧化鈉③食鹽溶解于水④氯化氫溶解于水⑤氧氣溶解于水⑥過氧化鈉溶解于水其中沒有發(fā)生化學鍵斷裂的是________；只發(fā)生離子鍵斷裂的是________；只發(fā)生共價鍵斷裂的是________；既發(fā)生了離子鍵斷裂，又發(fā)生共價鍵斷裂的是________。答案①⑤②③④⑥解析①中只破壞分子間作用力，化學鍵沒有被破壞；②中只破壞離子鍵；③只破壞離子鍵；④破壞了共價鍵；⑤沒有化學鍵的斷裂；⑥中發(fā)生了化學反應，既有化學鍵(離子鍵和共價鍵)的斷裂，又有化學鍵的形成。方法規(guī)律(1)化學改變中肯定有化學鍵的斷裂與形成，但化學鍵被破壞的改變，不肯定是化學改變，如NaCl、金剛石的受熱熔化、NaCl溶于水等，只有舊化學鍵的斷裂而沒有新化學鍵的生成，故不是化學改變。(2)用電子式表示共價化合物形成過程的要點用電子式表示共價化合物分子的形成過程時，中間用“→”連接，右邊相同原子不能合并。不用弧線箭頭表示電子轉移狀況，所得物質的電子式不標所帶電荷狀況。如：用電子式表示HCl的形成過程Heq\a\vs4\al\co1(×)＋eq\a\vs4\al\co1(·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)→Heq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)。本章歸納總結1.原子間通過共用電子對形成的相互作用稱為共價鍵，共價鍵又分為極性共價鍵和非極性共價鍵。2．以共用電子對形成分子的化合物稱為共價化合物。常見的共價化合物包括非金屬氫化物、非金屬氧化物、全部的酸等。3．化學反應的本質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成過程。學習效果檢測1．下列有關化學鍵的敘述中正確的是()A．化學鍵只存在于分子之間B．化學鍵只存在于離子之間C．化學鍵是相鄰原子或離子之間劇烈的相互作用D．化學鍵是相鄰分子之間劇烈的相互作用答案C解析化學鍵不僅存在于原子之間，還存在于離子之間，而分子之間的作用力不是化學鍵。2．H2O2中不存在的化學鍵類型是()A．極性鍵 B．非極性鍵C．離子鍵 D．共價鍵答案C解析形成離子鍵時，成鍵微粒中要么含有金屬離子，要么含有NHeq\o\al(＋,4)，故H2O2中不存在離子鍵。H2O2的電子式為Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H，氧原子之間形成的是非極性鍵，氫原子與氧原子之間形成的是極性鍵，C錯誤。3．氫元素與其他元素形成的二元化合物稱為氫化物，下面關于氫化物的敘述正確的是()A．一個H2O分子所含的電子數為8B．NH3的結構式為C．HCl的電子式為H[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－D．熱穩(wěn)定性：HCl>HF答案B解析一個H2O分子中含有10個電子，A選項錯誤；HCl為共價化合物，其電子式為Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(\a\vs4\al\co1(··)),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，C選項錯誤；非金屬性越強其氫化物越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性HF>HCl，D選項錯誤。4．能證明氯化氫是共價化合物的現象是()A．HCl極易溶于水B．液態(tài)HCl不能導電C．HCl在水溶液中完全電離D．HCl是無色有刺激性氣味的氣體答案B解析液態(tài)HCl不能導電說明沒有自由移動的離子存在，故H原子和Cl原子之間的相互作用是共價鍵，因此HCl為共價化合物。5．下列數字代表各元素的原子序數，則各組中相應的元素能形成XY2型共價化合物的是()A．3和8 B．1和16C．12和17 D．6和16答案D解析題干要求有兩點：一是形成XY2型；二是形成的是共價化合物。A、B、C、D分別可形成Li2O(X2Y型離子化合物)、H2S(X2Y型共價化合物)、MgCl2(XY2型離子化合物)、CS2(XY2型共價化合物)。6．下列改變過程中，無化學鍵斷裂或生成的是()A．石墨轉化為金剛石 B．KCl晶體溶于水C．蔗糖熔化 D．H2SO4溶于水答案C解析石墨轉化為金剛石是化學改變，化學改變肯定有化學鍵斷裂和生成；KCl是離子化合物，晶體溶于水時離子鍵破壞；蔗糖熔化時破壞的是分子間作用力；H2SO4是共價化合物，且是電解質，溶于水時破壞